Intron
Et intron er en DNA-sekvens i et gen som blir transkribert til RNA, men som ikke finnes i modent RNA (i motsetning til ekson). Intron blir kuttet ut i løpet av spleisingsprosessen og blir dermed ikke oversatt til proteiner. Navnet «intron» kommer fra engelsk «intragenic region».
DNA inneholder gener som koder for en oppskrift for å produsere proteiner – molekylene som utfører de fleste funksjoner i levende organismer. For å få protein produsert blir et gen lest av et spesielt enzym og en RNA-sekvens som tilsvarer genets DNA-sekvens blir produsert. Prosessen kalles RNA transkripsjon (eller syntese) og resulterer i forløper-mRNA transkript (precursor-mRNA eller pre-mRNA). mRNA-transkriptet (laget i cellekjernen) transporteres så til cytoplasma. Underveis blir transkriptet modifisert og gjort om til mRNA, før mRNA-transkriptet havner hos ribosomet. På ribosomet produseres proteinet. Hele transformasjonen fra DNA til RNA og til proteiner er molekylærbiologiens grunnprinsipp.
Eukaryotisk genstruktur
[rediger | rediger kilde]
Eukaryote gener kan være svært kompliserte og inneholde elementer som:
- ekson – DNA-sekvenser som koder for proteiner
- intron – DNA-sekvenser som etter transkripsjon blir fjernet fra RNA-tråden
- utranslaterte regioner (UTR) – deler av ekson-sekvenser som blir transkribert (til pre-mRNA) men ikke translatert. UTR-regioner finnes enten i begynnelsen eller i slutten av et ekson
- promotor – et område av DNA som signaliserer hvor transkripsjon av et gen skal starte. Promotoren befinner seg som oftest rett før genet
- enhancere og silencere – områder i DNA som ved aktivering regulerer hvor ofte et gen blir transkribert.
I eukaryoter er ekson som oftest transkribert til forløper mRNA (precursor-mRNA, pre-mRNA) for å bli oversatt til proteiner senere. De kan også bli transkribert til andre RNA typer. Hos prokaryoter finnes det ikke intron i gener som koder for proteiner. Likevel finner man introner i gener som koder for andre RNA typer, sånn rRNA og tRNA.
Intronstatistikk
[rediger | rediger kilde]Antallet intron i eukaryotisk pre-mRNA varierer betydelig. Gener som koder for proteiner: interferon alfa og c-jun har ingen intron, mens dystrophin-genet har 70 intron. Menneskelige gener har i gjennomsnitt 8 intron som utgjør omkring 90% av den totale mengden pre-mRNA. Størrelsen på et intron kan variere fra mindre enn 100 nukleotider til flere hundre tusen nukleotider.[1]
Historikk
[rediger | rediger kilde]Brudd i eucaryotiske gener ble oppdaget i 1977 av Phillip Allen Sharp og Richard J. Roberts. De avdekket dette ved elektronmikroskopistudier av hybrider av mRNA og DNA, og ble tildelt Nobelprisen i Fysiologi eller Medisin i 1993. Navnet «intron» kommer fra “intragenic region”, og ble introdusert av biokjemiker Walter Gilbert i 1978.[2] Først var intronet betraktet som boss i DNAet, men senere forskning har vist at intron kan inneholde elementer som regulerer transkripsjonen av andre gener som kan ligge langt unna i sekvens. Såkalte silencere og enhancere er eksempler på disse elementene.
Intronets opprinnelse
[rediger | rediger kilde]To konkurrerende teorier forsøker å forklare opprinnelsen til intron: intron-tidlig (intron early, IE) og intron-sen (intron late, IL) modeller. Ifølge IE-modellen var intron tilstede i de tidligste forfedre til prokaryoter og eukaryoter. Sammen med spleisingsprosessen lettet de rekombinasjon av ekson som representerte proteindomener, altså funksjonelle deler, av proteinene. For å kunne vokse mer effektivt begynte prokaryoter å miste intron, og disse kan dermed nå kun observeres i eukaryoter. IL-teorien foreslår at intron oppsto i eukaryotiske genomer etter at eukaryoter skilte seg fra prokaryoter. Denne modellen forklarer intron med fragmenter av DNA som migrerer mellom organismer. De kalles "transposable" elementer og ble akkumulert i genomer i løpet av evolusjonen.[3]